EP3595427A1 - Verfahren zum planen der bearbeitung eines landwirtschaftlichen feldes - Google Patents

Verfahren zum planen der bearbeitung eines landwirtschaftlichen feldes

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EP3595427A1
EP3595427A1 EP18714961.2A EP18714961A EP3595427A1 EP 3595427 A1 EP3595427 A1 EP 3595427A1 EP 18714961 A EP18714961 A EP 18714961A EP 3595427 A1 EP3595427 A1 EP 3595427A1
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EP
European Patent Office
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area
edge portion
implement
working
along
Prior art date
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EP18714961.2A
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EP3595427B1 (de
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Josef VAN HAAREN
Marco Van Den Boom
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Lemken GmbH and Co KG
Original Assignee
Lemken GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Lemken GmbH and Co KG filed Critical Lemken GmbH and Co KG
Publication of EP3595427A1 publication Critical patent/EP3595427A1/de
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Publication of EP3595427B1 publication Critical patent/EP3595427B1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00—Methods for working soil
    • A01B79/005—Precision agriculture
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B69/00—Steering of agricultural machines or implements; Guiding agricultural machines or implements on a desired track
    • A01B69/007—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow
    • A01B69/008—Steering or guiding of agricultural vehicles, e.g. steering of the tractor to keep the plough in the furrow automatic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B63/00—Lifting or adjusting devices or arrangements for agricultural machines or implements
    • A01B63/002—Devices for adjusting or regulating the position of tools or wheels
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0219—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory ensuring the processing of the whole working surface

Definitions

  • the present invention relates to a method for scheduling a processing of an at least quadrangular region of a
  • the present invention relates to a corresponding processing method for an agricultural field and an apparatus for controlling an agricultural implement, an agricultural
  • processing intensities of the soil may mean a partially excessive and sometimes too weak processing intensity. It is therefore a concern of the farmer, a field efficient and high quality too
  • document DE 10 2004 027 242 A1 discloses a route planning system for agricultural machines with a defined
  • a disadvantage of the known from the prior art fan-shaped processing of a not rectangularly cut field is that by the fan shape, more precisely by the ever-changing working width, which leads to the fan shape, uneven tillage takes place when it is in the agricultural Work implement, for example, a plow or similar device.
  • the graininess of the processed soil varies from coarse to fine grained - depending on the situation to a considerable extent.
  • the continuous change in working width associated with the fan shape may result in a varying density of the material being applied.
  • the fan-shaped machining requires a large number of switching and steering operations, because the working width must change virtually continuously, at least over a very large part of the lane course or over the entire lane course. This leads, for example, to increased wear and therefore higher
  • An object of the present invention is therefore to provide a method by which a non-rectangular field can be processed efficiently, uniformly and with low wear.
  • a further object of the present invention is to provide a device for carrying out such a method and a device with which a planned or preferred planned machining can be carried out.
  • a method for planning a machining of an at least quadrangular area of an agricultural field by means of a steerable or controllable agricultural implement, the area between its corners having edge sections and a first edge section and a second edge section opposite the first edge section and wherein the second edge section is oblique to the first edge section first edge section comprises the following steps: (a) determining a plurality of adjacent first work paths parallel and / or equidistant from the first edge section and determining a plurality of adjacent second work paths parallel and / or equidistant from the second edge section, (b) determining a lane which extends at least partially along the first work paths and the second work paths and along the agricultural implement from the first edge portion over the area to the second edge portion be (c) determining a plurality of turning points along the lane at which the implement is moving from a direction along one of the first work paths in a direction along one of the second work paths or from a direction along one of the second work paths a direction is directed along one
  • Edge sections each extend along a straight line.
  • the method according to the invention also processes a more-than-quadrilateral area, for example a hexagonal, octagonal, decagonal, etc., but also pentagonal, heptagonal, rectangular, etc. area of an agricultural field.
  • a more-than-quadrilateral area for example a hexagonal, octagonal, decagonal, etc., but also pentagonal, heptagonal, rectangular, etc. area of an agricultural field.
  • a more-than-quadrilateral area for example a hexagonal, octagonal, decagonal, etc., but also pentagonal, heptagonal, rectangular, etc. area of an agricultural field.
  • the "field" of the agricultural field defines the entire agricultural field or only a portion of the field, which then also has one or more additional areas, and in a complicated contoured field, it may be necessary to make the field into several quadrangular or more-than-square Areas too
  • the second edge section "is arranged opposite the first edge section" means that the first edge section and the second edge section are not directly adjacent to one another, ie have no common vertex connecting them.
  • the lane runs "at least partially" along the first work paths and the second work paths, so that it can also run exclusively along one of the two work paths over part of the field.
  • the first and second edge sections are oblique, that is not be parallel to each other, must within the range at least one Part of the lane only partially along one of the first trajectories and extend to the complementary part along one of the second trajectories.
  • the lane preferably runs along one of the first work paths, then along one of the second work paths, and depending on the contour of the area after a turning maneuver, for example over a headland, first in the opposite direction along one of the second work paths and then again along one of the first work paths , or depending on the contour of the area without
  • an edge portion of a subsequent to the area second area may be defined.
  • the "direction along one of the first work paths” or the “direction along one of the second work paths” can be, for example, by their parallelism to the first work path or second
  • distance from the first or second edge section is understood to mean a distance measured essentially perpendicular to the edge section Ideally, the agricultural implement is determined in a first or second work paths lying between the number and the width of the respective peripheral area Distance from the first or second edge section.
  • the proportion of the first or second work lane at the lane becomes greater, the closer the implement is to the corresponding edge section.
  • the turning points along the lane are determined so that they lie on a diagonal connecting the first edge portion and the second edge portion.
  • a “diagonal” is meant in this case a line which connects two corners of the first and second edge portions, extending over the area bounded by the edge portions, dividing the area into two parts from the quadrangular area two triangular areas are defined, which are along the diagonal
  • the area optimally.
  • the surface area can be determined, for example, by a specific maximum distance from the diagonal.
  • the working width of the working device is variable during processing between at least two different values.
  • Embodiment is preferably a switching point or, preferably, a plurality of switching points along the lane are determined, at which or at which is started, the working width of
  • working width is understood to mean an actual working width, but also an effective working width, which may differ from the actual working width
  • Working width is important, for example, in the case of a plow, which works a strip of ground of a certain width.
  • An effective working width can be defined in particular in distribution machines, field sprayers and the like, in which, for example, only a part of the entire width of the device is turned on, while another part of the possible (actual) working width of the device is disabled.
  • the duration of the transitional period that is the duration of the time that passes, while the working width of the
  • Working tool is changed from the one to the other value, preferably set in dependence on the forward speed of the implement.
  • This preferred feature allows a particularly uniform and efficient machining of the area, since due to the change in the working width doubled and unprocessed areas of the area are largely excluded.
  • the implement is coupled to a tractor or carrier and in particular as
  • Tillage implement or designed as an application device, preferably as a plow, a cultivator, a disc harrow, a powered harrow, a
  • Seed drill, a field sprayer or a fertilizer spreader may also be self-propelled or coupled to a robot or the like. If the working device is coupled to a tractor, carrier or robot or the like, the combination of the at least two devices can also be regarded as the "working device" in the sense of the present invention
  • a plow connected to a tractor is to be regarded as a working device "Docking” may be, in particular, attachment, attachment, saddling or pulling.
  • the area of the area of the field is in the shape of a trapezium, in particular a rectangular trapezium.
  • a field can be classified as being composed of essentially trapezoidal areas.
  • the areas can be supported by a cartographic representation of the field, in particular a satellite image, a map or corresponding vectors.
  • a “trapezium” is a surface having at least two substantially mutually parallel sides An angle of up to 10 degrees between the two sides is acceptable within the meaning of the present invention, to be still “substantially parallel” be valid.
  • a “right-angle trapezoid” in this context is a trapeze that has at least one right-hand one
  • the working device preferably has a position-determining device, in particular a device for signal-time-based and / or satellite-supported position determination.
  • a position-determining device in particular a device for signal-time-based and / or satellite-supported position determination.
  • positioning devices are based on the satellite navigation systems known under the names GPS, GLONASS, GALILEO, but also a wheel sensor, laser, radar, inertial sensor, rotation rate sensor, gyroscope or a camera can be used to determine the position of the implement.
  • GPS Globalstar Navigation System
  • the lane can be programmed to the implement and the implement can optionally determine when performing the processing, whether it is on the desired course or deviated from the planned lane to possibly recommend a correction steering or make yourself.
  • position-determining devices can be selected or a special position-determining device can be dispensed with.
  • the position and / or orientation of the edge sections can in principle also be determined differently than by driving off.
  • the implement itself it is particularly preferred for the implement itself to be configured for running off the one or more edge sections, because this can already be used, for example, for machining the edge section during travel and thus for determining the position and / or orientation of the edge section in a particularly efficient manner. It is however, it is also possible to use a tug or a special measuring vehicle or another vehicle in addition to the departure.
  • edge section is determined with respect to its position and / or orientation by movement, it is preferably the target edge section, that is to say the edge section on whose opposite side the machining of the area is started.
  • the initial sections will be created.
  • the entire field or area of the field can also be traversed during an initial processing or bypassed separately therefrom, and the field or region can then be subdivided into individual regions, provided that the entire field does not yet have the form of a region suitable for the present method , Curved edge portions can be at least approximately by a polygonalization in a series of straight
  • At least one of the steps is performed with a time delay to a processing of the area.
  • the implement comprises at least two implement units, which are separately usable in spatially different subregions of the area.
  • An example of implement units that complement one another is a robotic swarm.
  • the implement units each have a unit working width, which is variable between at least two different values. It is also possible that only one of the plurality of implement units has a variable unit working width.
  • the steps are carried out in such a way that the implement units complement each other when the area is processed. It is therefore preferred that the implement units during processing or even staggered with each other on the position of the lanes and on which implement unit which lane has edited or already edited, replace, so that the area as efficiently as possible through the multiple
  • Equipment units can be edited.
  • communicating implement units are located in a plurality of compound areas and make a processing there, especially when the composite areas preferably cover the entire field. In this way, it is particularly efficiently possible to process an existing field, which can be subdivided into several areas in the sense of the present invention, which increases the processing speed.
  • records of processed and / or still-to-be-processed portions of the area are based on a method for scheduling the processing of a residual area of the area. For example, an already processed lane of a first implement unit as a target contour for a second
  • Working tool wherein the area between its corners edge portions and thereby has a first edge portion and a second edge portion opposite the first edge portion and wherein the second edge portion obliquely to the first edge portion, characterized in that the area according to a method for planning the processing as above described is processed.
  • the area is processed as it results from the planning explained above.
  • a deviation of a position of the implement from the lane is determined and preferably corrected.
  • the deviation is preferably corrected by changing the working width of the working device, the position of the working device preferably being determined by signal delay and / or satellite crash.
  • the implement may include a plurality of implement units that separately operate on the area of the field, the working width may be an effective working width or an actual working width, and a variable working width may be eliminated.
  • the position of the first and / or second edge section, the first and / or second work path, the lane, the switching point and / or the point of inflection and / or the machining of the area according to at least one of these parameters for a downstream process, in particular a dispensing process and / or for documentation is stored.
  • the mentioned parameter is in particular the work path, the lane, the switching point, the point of articulation or the respective edge section.
  • the device is designed to control the working device so that an at least quadrangular region of the field can be processed by means of the method described above.
  • the device is thus programmed, for example, so that the method is carried out for editing, ie in particular the Einlenkanna and / or switching points were defined during the planning, and corresponding actions of the implement are initiated at a suitable time during processing.
  • the implement has a device for controlling the agricultural implement as described above.
  • the working implement is thus, for example, a plow, a field sprayer or a similar working device with a control unit or, more generally, a device for controlling the working device, so that the machining method, as described herein, by the working device
  • the working width of the working device during machining is preferably between at least two different values
  • Such a working device is preferred because it allows a particularly efficient processing of the area by optimally responding to the planned working width within certain limits.
  • a computer program product of the invention when executed on a computer, performs a method of scheduling a processing of a portion of an agricultural field, as described above.
  • the invention also relates to a system for
  • the invention also relates to a system for remotely supporting the planning of the processing of the field, for example, if the actual user of the field wants to carry out the planning of processing from a distance or want to carry out, for example, to resort to infrastructure, not in his spatial environment be available.
  • Figure 1 shows a schematic plan view of a field to be processed, which forms a quadrangular area.
  • FIG. 2 shows a variant of a region of an agricultural field to be processed, which is shown in FIG.
  • Embodiments has ten corners and has been divided into several areas.
  • FIG. 1 shows an example of a quadrangular region 10 of an agricultural field which is to be processed by means of a steerable or controllable agricultural implement.
  • Figure 1 shows in particular the lane planning.
  • the region 10 is initially defined by four corner points 11, 13, 15, 17, between which four edge sections 12, 14, 16, 18 extend.
  • a first edge portion 12 extends along the left edge of the region 10 and is intended to represent a start portion for processing the region 10.
  • a first edge portion 12 opposite second edge portion 14 extends obliquely to the first edge portion 12 and represents a target portion, that is, the portion where the agricultural implement to complete the processing of the area 10.
  • the field can preferably be parallel to the first edge section 12 or second edge section 14 extend further, so that there conventional, efficient and high-quality parallel processing of the field is possible until the edge of the field is reached.
  • the area 10 may preferably be positioned between the edges of the actual field and used to adjust the orientation of the lanes from one edge to that of the other edge.
  • FIG. 1 shows four first working paths 20 extending parallel to the first edge section 12 and four adjacent second working paths 22 parallel to the second edge section 14.
  • Each of the first working paths 20 extends along a diagonal 28 extending between the first edge section 12 and the second edge section 14 , more precisely between the corner 13 and the corner 17, extends, in each case a second work path 22 via.
  • a lane 24 is defined, wherein the width of the lane over the area of the first work lanes 20 and second work lanes 22 is equal to each other and in the region of the diagonal 28 of the width of the first
  • Working webs 20 to the width of the second working webs 22 or from the width of the second working webs 22 to the width of the first working webs 20 changes.
  • a headland region is defined, which is not shown separately in FIG. In this area, the implement can turn and re-enter the area 10.
  • Figure 1 also shows Einlenka 26 along the lane 24, which are in the embodiment shown in Figure 1 on the diagonal 28. At these turning points 26, the implement changes its
  • FIG. 1 also shows switching points 34 at which the working width of the working device is begun to be adapted to the section of lane 24 to be traveled after the following turning point 26.
  • These switching points 34 can also be arranged in the direction of travel behind the respective pivot point 26 or coincide with the respective pivot point 26.
  • the number of required turning points 26 and thus ultimately the required width of the area 10 can be determined to be parallel from the direction parallel to the first edge portion 12 to the direction to reach the second edge portion 14. If the edge portion 16 is greater by a multiple of this difference A than the edge portion 18, one of these plurality corresponding number of passes and
  • FIG. 2 shows a complex, ten-cornered area 40 which is divided into at least four quadrangular areas 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 can be divided to use the inventive method for efficient processing of the complex area 40 can.
  • the respective elements of the area 40 correspond to the regions of FIG. 1 provided with the same reference number, supplemented by a digit identifying the respective area after a point.
  • the reference numerals 20.1 denote the first
  • the complex region 40 can not only be subdivided into individual regions 10.1 - 10.4 in the manner shown in FIG. 2, but other subdivisions are also possible. For example, it is also possible to define a region which is delimited by the edge sections 12.2, 14.1 and the diagonals 28.1 and 28.2, the "diagonal" of which is then formed by the "edge section" 16.1.
  • FIG. 2 serves to illustrate that almost any field can be subdivided into a plurality of "regions" in the sense of the present invention, so that the method according to the invention can be applied to almost every contour of a field.

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Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Planen eines Bearbeitens eines zumindest viereckigen Bereichs (10) eines landwirtschaftlichen Felds mittels eines lenkbaren oder steuerbaren landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts, wobei der Bereich (10) zwischen seinen Ecken (11, 13, 15, 17) Randabschnitte (12, 14, 16, 18) und dabei einen ersten Randabschnitt (12) und einen zweiten Randabschnitt (14) gegenüber dem ersten Randabschnitt (12) aufweist und wobei der zweite Randabschnitt (14) schräg zum ersten Randabschnitt (12) verläuft. Dabei werden mehrere nebeneinander verlaufende erste Arbeitsbahnen (20) und mehrere nebeneinander verlaufende zweite Arbeitsbahnen (22) bestimmt, eine Fahrspur (24), die zumindest teilweise entlang den ersten Arbeitsbahnen (20) und den zweiten Arbeitsbahnen (22) verläuft und entlang der das landwirtschaftliche Arbeitsgerät über den Bereich (10) bewegt werden soll, bestimmt, mehrere Einlenkpunkte (26) entlang der Fahrspur (24), an denen das Arbeitsgerät von einer Richtung entlang einer der ersten Arbeitsbahnen (20) in eine Richtung entlang einer der zweiten Arbeitsbahnen (22) gelenkt wird, bestimmt, so dass die Fahrspur (24) mit zunehmender Entfernung (30) vom ersten Randabschnitt (12) weniger entlang den ersten Arbeitsbahnen (20) und mehr entlang den zweiten Arbeitsbahnen (22) verläuft.

Description

Verfahren zum Planen der Bearbeitung eines landwirtschaftlichen
Feldes
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen eines Bearbeitens eines zumindest viereckigen Bereichs eines
landwirtschaftlichen Felds mittels eines lenkbaren oder steuerbaren landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Bearbeitungsverfahren für ein landwirtschaftliches Feld sowie eine Vorrichtung zum Steuern eines landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts, ein landwirtschaftliches
Arbeitsgerät, ein Computerprogrammprodukt hierfür und ein System zur Fernunterstützung des Planungsverfahrens.
STAND DER TECHNIK
Insbesondere bei der Bearbeitung von nicht rechteckigen Feldern ist es von großer Bedeutung, eine Strategie für die Bearbeitung des Felds auszuarbeiten, um diese möglichst effizient zu halten. Hierbei soll zunächst verhindert werden, dass unnötig viel Zeit für die Bearbeitung des Felds aufgewendet werden muss. Ferner ist eine ungleichmäßige Bearbeitung eines Felds im Hinblick auf die Nutzung des Bodens oft negativ, weil beispielsweise unterschiedliche
Bearbeitungsintensitäten des Bodens je nach geplanter Nutzung eine teilweise zu starke und teilweise zu schwache Bearbeitungsintensität bedeuten können. Es ist also ein Anliegen des Landwirts, ein Feld effizient und hochwertig zu
bearbeiten, um einen möglichst guten Ertrag bei möglichst geringem Aufwand zu erhalten.
Aus dem Stand der Technik sind mehrere Systeme bekannt, die unterschiedliche Philosophien verfolgen . Beispielsweise offenbart das Dokument DE 10 2004 027 242 AI ein Routenplanungssystem für landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen mit einer definierten
Arbeitsbreite, mit dem Fahrspuren in einem Territorium definiert werden. Aus dem Dokument EP 2 238 819 Bl ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Arbeitsbreite des landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts entlang der Fahrspur verändert wird, um sich den äußeren Abmessungen des zu bearbeitenden Feldes anzupassen. Hierbei wird die Arbeitsbreite des landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts stetig verändert, sodass jeweils fächerförmige Fahrspuren entstehen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass das landwirtschaftliche Arbeitsgerät jeweils die gesamte Strecke seiner Überfahrt zur Bearbeitung nutzen kann, wodurch unerwünschte „Leerfahrten" vermieden werden können. Ein ähnliches Prinzip geht auch aus weiteren Dokumenten aus dem Stand der Technik hervor, beispielsweise aus DE 10 2015 204 768 AI, EP 2 236 020 Bl oder EP 2 918 155 A2.
Ein Beispiel für ein landwirtschaftliches Arbeitsgerät mit
verstellbarer Arbeitsbreite ist in der deutschen Patentanmeldung DE 100 39 600 AI offenbart. Derartige Arbeitsgeräte sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.
Ein Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten fächerförmigen Bearbeitung eines nicht rechtwinklig geschnittenen Felds besteht darin, dass durch die Fächerform, genauer gesagt durch die sich stetig verändernde Arbeitsbreite, die zu der Fächerform führt, eine ungleichmäßige Bodenbearbeitung stattfindet, wenn es sich bei dem landwirtschaftlichen Arbeitsgerät beispielsweise um einen Pflug oder ein ähnliches Gerät handelt. Beim Pflügen beispielsweise variiert die Körnigkeit des bearbeiteten Bodens von grobkörnig bis feinkörnig - je nach Situation in erheblichem Umfang . Bei einer Feldspritze oder einem anderen Ausbringungsgerät kann sich aus der mit der Fächerform verbundenen kontinuierlichen Änderung der Arbeitsbreite eine sich verändernde Dichte des ausgebrachten Materials ergeben.
Darüber hinaus erfordert die fächerförmige Bearbeitung sehr viele Schalt- und Lenkvorgänge, weil sich die Arbeitsbreite zumindest über einen sehr großen Teil des Fahrspurverlaufs oder über den gesamten Fahrspurverlauf quasi kontinuierlich verändern muss. Dies führt beispielsweise zu erhöhtem Verschleiß und daher höheren
Betriebskosten . Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ein nicht-rechteckiges Feld effizient, gleichmäßig und verschleißarm bearbeitet werden kann. Ferner besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie eine Vorrichtung, mit der eine erfindungsgemäße bzw. bevorzugte geplante Bearbeitung durchgeführt werden kann, bereitzustellen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Planen eines Bearbeitens eines zumindest viereckigen Bereichs eines landwirtschaftlichen Felds mittels eines lenkbaren oder steuerbaren landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts, wobei der Bereich zwischen seinen Ecken Randabschnitte und dabei einen ersten Randabschnitt und einen zweiten Randabschnitt gegenüber dem ersten Randabschnitt aufweist und wobei der zweite Randabschnitt schräg zum ersten Randabschnitt verläuft, umfasst die folgenden Schritte: (a) Bestimmen mehrerer nebeneinander verlaufender erster Arbeitsbahnen parallel und/oder äquidistant zum ersten Randabschnitt und Bestimmen mehrerer nebeneinander verlaufender zweiter Arbeitsbahnen parallel und/oder äquidistant zum zweiten Randabschnitt, (b) Bestimmen einer Fahrspur, die zumindest teilweise entlang den ersten Arbeitsbahnen und den zweiten Arbeitsbahnen verläuft und entlang der das landwirtschaftliche Arbeitsgerät vom ersten Randabschnitt über den Bereich zum zweiten Randabschnitt bewegt werden soll, um den Bereich zu bearbeiten, (c) Bestimmen mehrerer Einlenkpunkte entlang der Fahrspur, an dem das Arbeitsgerät von einer Richtung entlang einer der ersten Arbeitsbahnen in eine Richtung entlang einer der zweiten Arbeitsbahnen oder von einer Richtung entlang einer der zweiten Arbeitsbahnen in eine Richtung entlang einer der ersten Arbeitsbahnen gelenkt wird, so dass die Fahrspur mit zunehmender Entfernung vom ersten Randabschnitt weniger entlang den ersten Arbeitsbahnen und mit abnehmender Entfernung zum zweiten Randabschnitt mehr entlang den zweiten Arbeitsbahnen verläuft. Die „Ecken" des als zumindest viereckig bezeichneten Bereichs können abgerundet oder spitz sein und die„Randabschnitte" des Bereichs können leichte Krümmungen aufweisen, sie müssen also nicht entlang einer geraden Linie verlaufen. Es wird jedoch bevorzugt, dass die
Randabschnitte jeweils entlang einer geraden Linie verlaufen.
Ferner ist es möglich, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren auch ein mehr-als-viereckiger Bereich, beispielsweise ein sechseckiger, achteckiger, zehneckiger etc., aber auch fünfeckiger, siebeneckiger, neuneckiger etc. Bereich, eines landwirtschaftlichen Feldes bearbeitet wird. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, den Bereich in mehrere jeweils viereckige Bereiche zu unterteilen, wobei einzelne „Ecken" auch mehrfach verwendet werden können. Mit anderen Worten können einzelne Stellen entlang dem Rand des Bereichs gleichzeitig als „Ecken" verschiedener jeweils viereckiger Bereiche definiert sein.
Der „Bereich" des landwirtschaftlichen Feldes definiert das gesamte landwirtschaftliche Feld oder nur einen Teilbereich des Felds, das dann auch einen oder mehrere weitere Bereiche aufweist. Bei einem kompliziert konturierten Feld kann es erforderlich werden, das Feld in mehrere viereckige oder mehr-als-viereckige Bereiche zu
unterteilen, die entweder direkt ineinander übergehen oder voneinander beabstandet sein können.
Dass der zweite Randabschnitt „gegenüber dem ersten Randabschnitt angeordnet" ist, bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass der erste Randabschnitt und der zweite Randabschnitt nicht direkt benachbart zueinander sind, das heißt keinen gemeinsamen, sie verbindenden Eckpunkt haben.
Die Fahrspur verläuft erfindungsgemäß „zumindest teilweise" entlang den ersten Arbeitsbahnen und den zweiten Arbeitsbahnen, so dass sie über einen Teil des Felds auch ausschließlich entlang einer der beiden Arbeitsbahnen verlaufen kann. Sofern der erste und der zweite Randabschnitt jedoch schräg zueinander verlaufen, das heißt nicht parallel zueinander liegen, muss innerhalb des Bereichs zumindest ein Teil der Fahrspur nur zum Teil entlang einer der ersten Arbeitsbahnen und zum komplementären Teil entlang einer der zweiten Arbeitsbahnen verlaufen .
Bevorzugt verläuft die Fahrspur zunächst entlang einer der ersten Arbeitsbahnen, dann entlang einer der zweiten Arbeitsbahnen, und je nach Kontur des Bereichs nach einem Wendemanöver, beispielsweise über ein Vorgewende, zunächst in entgegengesetzter Richtung entlang einer der zweiten Arbeitsbahnen und dann wieder entlang einer der ersten Arbeitsbahnen, oder je nach Kontur des Bereichs ohne
Wendemanöver, entlang einer von dritten Arbeitsbahnen, die
beispielsweise durch einen Randabschnitt eines sich an den Bereich anschließenden zweiten Bereichs definiert sein können.
Die „Richtung entlang einer der ersten Arbeitsbahnen" bzw. die „Richtung entlang einer der zweiten Arbeitsbahnen" kann beispielsweise durch ihrer Parallelität zur ersten Arbeitsbahn bzw. zweiten
Arbeitsbahn oder zum ersten Randabschnitt bzw. zweiten Randabschnitt definiert werden.
Unter der „Entfernung" vom ersten bzw. zweiten Randabschnitt wird eine im Wesentlichen senkrecht zum Randabschnitt gemessene Distanz verstanden. Idealisiert befindet sich das landwirtschaftliche Arbeitsgerät in einem durch die Zahl und Breite der zwischen sich und dem j eweiligen Randbereich liegenden ersten bzw. zweiten Arbeitsbahnen bestimmten Abstand vom ersten bzw. zweiten Randabschnitt.
Erfindungsgemäß wird der Anteil der ersten bzw. zweiten Arbeitsbahn an der Fahrspur immer größer, je näher sich das Arbeitsgerät an dem entsprechenden Randabschnitt befindet.
Auf diese Weise ist es möglich, zunächst die Zahl an Schalt- und Lenkvorgängen bei der Benutzung des Arbeitsgeräts zu minimieren. Außerdem wird durch die erfindungsgemäße Planung des Bearbeitens eine gleichmäßigere Bodenbearbeitung erzielbar, ohne eine spürbar geringere Effizienz gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten fächerförmigen Bearbeitung hinnehmen zu müssen. Es kann also zunächst die Qualität der Bodenbearbeitung und außerdem die Wirtschaftlichkeit der Bearbeitung im Hinblick auf einen reduzierten Verschleiß verbessert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Einlenkpunkte entlang der Fahrspur so bestimmt, dass sie auf einer den ersten Randabschnitt und den zweiten Randabschnitt verbindenden Diagonalen liegen.
Mit einer „Diagonalen" ist in diesem Fall eine Linie gemeint, welche zwei Ecken des ersten und zweiten Randabschnitts miteinander verbindet und sich dabei so über den von den Randabschnitten begrenzten Bereich erstreckt, dass sie den Bereich in zwei Teile unterteilt. Durch die Diagonale können also aus dem viereckigen Bereich zwei dreieckige Bereiche definiert werden, die entlang der Diagonalen
aneinanderstoßen .
Wenn die Einlenkpunkte im Wesentlichen auf den Diagonalen liegen, ist die Verteilung der Anteile der Fahrspur entlang der ersten
Arbeitsbahnen und entlang der zweiten Arbeitsbahnen für die
Bearbeitung des Bereichs optimal. Es ist jedoch auch möglich, die Einlenkpunkte anders als auf der Diagonalen zu positionieren, beispielsweise wenn operationeile Gründe im Betrieb des Arbeitsgeräts oder die Topografie des Bodens dagegen sprechen. Hierfür wird ferner bevorzugt, einen Flächenbereich um die Diagonale zu definieren, innerhalb dessen die Einlenkpunkte liegen. Der Flächenbereich kann beispielsweise durch einen bestimmten maximalen Abstand von der Diagonalen bestimmt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Arbeitsbreite des Arbeitsgeräts während des Bearbeitens zwischen mindestens zwei verschiedenen Werten veränderbar. In dieser bevorzugten
Ausführungsform wird vorzugsweise ein Schaltpunkt oder werden vorzugsweise mehrere Schaltpunkte entlang der Fahrspur bestimmt, an dem oder an denen damit begonnen wird, die Arbeitsbreite des
Arbeitsgeräts von einem der mindestens zwei Werte auf einen anderen der mindestens zwei Werte zu verändern. Unter einer „Arbeitsbreite" wird im vorliegenden Zusammenhang eine tatsächliche Arbeitsbreite, aber auch eine wirksame Arbeitsbreite verstanden, die von der tatsächlichen Arbeitsbreite unterschiedlich sein kann. Die tatsächliche
Arbeitsbreite ist beispielsweise im Fall eines Pflugs von Bedeutung, der einen Bodenstreifen einer bestimmten Breite bearbeitet. Eine wirksame Arbeitsbreite lässt sich insbesondere bei Verteilmaschinen, Feldspritzen und dergleichen definieren, bei denen beispielsweise nur ein Teil der gesamten Breite des Geräts eingeschaltet ist, während ein anderer Teil der möglichen (tatsächlichen) Arbeitsbreite des Geräts außer Funktion gesetzt ist.
Nachdem damit begonnen wird, die Arbeitsbreite des Arbeitsgeräts von dem einen zu dem anderen Wert zu verändern, ist es möglich, einen kontinuierlichen Übergang zwischen verschieden breiten Arbeitsbahnen zu erhalten und somit den Bereich flächendeckend und mit geringem Überlapp zu bearbeiten. Die Dauer der Übergangszeit, das heißt die Dauer der Zeit, die vergeht, während die Arbeitsbreite des
Arbeitsgerätes von dem einen auf den anderen Wert verändert wird, lässt sich vorzugsweise in Abhängigkeit von der Vorwärtsgeschwindigkeit des Arbeitsgeräts einstellen. Dieses bevorzugte Merkmal ermöglicht eine besonders gleichmäßige und effiziente Bearbeitung des Bereichs, da auf Grund der Veränderung der Arbeitsbreite doppelt und nicht bearbeitete Flächen des Bereichs weitestgehend ausgeschlossen sind.
Es ist alternativ auch möglich, mit einem Arbeitsgerät ohne verstellbare Arbeitsbreite das erfindungsgemäße Verfahren
durchzuführen. Bei unterschiedlich breiten Arbeitsbahnen kann in diesem Fall eine überlappende (doppelte) Bearbeitung der Randbereiche der engeren Arbeitsbahnen erfolgen oder auch einzelne Streifen im Bereich der breiteren Arbeitsbahnen ausgelassen (nicht bearbeitet) werden .
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Arbeitsgerät an einen Schlepper oder Träger ankoppelbar und insbesondere als
Bodenbearbeitungsgerät oder als Ausbringeinrichtung ausgebildet, vorzugsweise als ein Pflug, ein Grubber, eine Scheibenegge, ein angetriebenes Bodenbearbeitungsgerät, eine
Sämaschine, eine Feldspritze oder ein Düngestreuer. Das Arbeitsgerät kann auch selbstfahrend sein oder an einen Roboter oder dergleichen angekoppelt werden. Wenn das Arbeitsgerät an einen Schlepper, Träger oder Roboter oder dergleichen angekoppelt ist, kann auch das Gespann aus den zumindest beiden Geräten als das „Arbeitsgerät" im Sinne der vorliegenden Erfindung angesehen werden. Beispielsweise ist ein an einen Schlepper angekoppelter Pflug als Arbeitsgerät anzusehen. Das „Ankoppeln" kann insbesondere ein Anhängen, Anbauen, Aufsatteln oder Ziehen sein.
Mit Vorteil weist die Fläche des Bereichs des Feldes die Form eines Trapezes, insbesondere eines rechtwinkligen Trapezes auf. Ein Feld kann in den allermeisten Fällen so eingeteilt werden, dass es aus im Wesentlichen trapezförmigen Bereichen aufgebaut ist. Die Bereiche können dabei durch eine kartographische Wiedergabe des Feldes, insbesondere ein Satellitenbild, eine Landkarte oder entsprechende Vektoren unterstützt werden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung gilt als „Trapez" eine Fläche mit mindestens zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Seiten. Ein Winkel von bis zu 10 Grad zwischen den beiden Seiten ist im Sinne der vorliegenden Erfindung akzeptabel, um noch als „im Wesentlichen parallel" zu gelten. Ein „rechtwinkliges Trapez" ist in diesem Zusammenhang ein Trapez, das mindestens einen rechten
Innenwinkel besitzt. Für die Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es nicht zwingend erforderlich, dass der Bereich zwei im Wesentlichen parallele Seiten aufweist. Bei einer Trapezform ist es allerdings unter Umständen leichter, die Fahrspur zu bestimmen.
Bevorzugt weißt das Arbeitsgerät eine Positionsbestimmungsvorrichtung auf, insbesondere eine Vorrichtung zur signallaufzeitbasierten und/oder satellitengestützten Positionsbestimmung. Beispiele solcher Positionsbestimmungsvorrichtungen basieren auf den unter den Namen GPS, GLONASS, GALILEO bekannten Satellitennavigationssystemen, aber auch ein Radsensor, Laser, Radar, Trägheitssensor, Drehratensensor, Gyroskop oder eine Kamera können zur Bestimmung der Position des Arbeitsgerätes eingesetzt werden. Mit Hilfe einer solchen
Positionsbestimmungsvorrichtung kann dem Arbeitsgerät die Fahrspur einprogrammiert werden und das Arbeitsgerät kann gegebenenfalls bei der Durchführung der Bearbeitung bestimmen, ob es sich auf dem gewünschten Kurs befindet oder von der geplanten Fahrspur abgewichen ist, um gegebenenfalls eine Korrekturlenkung zu empfehlen oder selbst vorzunehmen .
Es ist jedoch auch möglich, auf eine solche
Positionsbestimmungsvorrichtung zu verzichten, beispielsweise wenn die Position des Arbeitsgerätes auf anderer Weise bekannt ist oder sich das Arbeitsgerät zwischen bekannten Referenzpunkten bewegt, die einen Rückschluss auf die Einhaltung der geplanten Fahrspur ermöglichen. Die erforderliche Genauigkeit einer Positionsbestimmung ist je nach Einsatzgebiet unterschiedlich. Entsprechend können geeignete, das heißt genügend genaue Positionsbestimmungsvorrichtungen ausgewählt oder auf eine spezielle Vorrichtung zur Positionsbestimmung verzichtet werden .
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Lage und/oder
Ausrichtung zumindest eines der Randabschnitte des Bereichs, bevorzugt aller zumindest vier Randabschnitte des Bereichs, durch Abfahren des zumindest einen Randabschnitts, bevorzugt aller zumindest vier Randabschnitte des Bereichs, insbesondere mittels des Arbeitsgeräts, bestimmt. Die Lage und/oder Ausrichtung der Randabschnitte kann grundsätzlich auch anders als durch Abfahren bestimmt werden.
Beispielsweise kann auf Kartenmaterial zurückgegriffen werden oder der Randabschnitt durch Abgehen mit einem Empfänger vermessen werden. Besonders bevorzugt ist jedoch das Arbeitsgerät selbst für das Abfahren des einen oder der mehreren Randabschnitte ausgestaltet, weil dies beispielsweise bereits zur Bearbeitung des Randabschnitts während des Abfahrens und damit einer besonders effizienten Bestimmung der Lage und/oder Ausrichtung des Randabschnitts verwendet werden kann. Es ist jedoch auch möglich, neben dem Abgehen einen Schlepper oder ein spezielles Messfahrzeug oder ein anderes Fahrzeug zu verwenden.
Falls nur ein Randabschnitt hinsichtlich seiner Lage und/oder Ausrichtung durch Abfahren bestimmt wird, handelt es sich vorzugsweise um den Zielrandabschnitt, das heißt den Randabschnitt, auf dessen gegenüberliegender Seite mit der Bearbeitung des Bereichs begonnen wird. Durch den Beginn der Bearbeitung des Bereichs auf der gegenüberliegenden Seite ergeben sich dann die Anfangsabschnitte. Alternativ kann auch das gesamte Feld bzw. der Bereich des Feldes während einer Anfangsbearbeitung abgefahren oder separat davon umfahren und das Feld bzw. der Bereich dann in einzelne Bereiche unterteilt werden, sofern das gesamte Feld noch nicht die Form eines für das vorliegende Verfahren geeigneten Bereichs aufweist. Gekrümmte Randabschnitte lassen sich zumindest näherungsweise durch eine Polygonalisierung in eine Aneinanderreihung von geraden
Randabschnitten unterteilen. Je nach Krümmungsradius und Länge des jeweiligen Randabschnitts ist dies für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft.
Mit Vorteil wird zumindest einer der Schritte zeitversetzt zu einer Bearbeitung des Bereichs durchgeführt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass vorzugsweise zumindest ein Schritt der Planung der Bearbeitung nicht erst während der Bearbeitung durchgeführt wird, sondern bereits davor, beispielsweise um die erforderliche Zeit oder auszubringendes Material optimal bestimmen zu können.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Arbeitsgerät zumindest zwei Arbeitsgeräteeinheiten, die voneinander getrennt in räumlich verschiedenen Teilbereichen des Bereichs nutzbar sind. Ein Beispiel für Arbeitsgeräteeinheiten, die sich zu einem Arbeitsgerät ergänzen, ist ein Roboterschwarm. Bevorzugt wird dabei, dass die Arbeitsgeräteeinheiten jeweils eine Einheitsarbeitsbreite haben, die jeweils zwischen mindestens zwei verschiedenen Werten veränderbar ist. Es ist auch möglich, dass nur eine der mehreren Arbeitsgeräteeinheiten eine veränderbare Einheitsarbeitsbreite aufweist. Bevorzugt werden die Schritte dabei so durchgeführt, dass sich die Arbeitsgeräteeinheiten beim Bearbeiten des Bereichs ergänzen. Es wird also bevorzugt, dass sich die Arbeitsgeräteeinheiten während der Bearbeitung oder auch zeitlich versetzt untereinander über die Position der Fahrspuren und darüber, welche Arbeitsgeräteeinheit welche Fahrspur bearbeitet oder bereits bearbeitet hat, austauschen, so dass der Bereich möglichst effizient durch die mehreren
Arbeitsgeräteeinheiten bearbeitet werden kann.
Ferner ist es nicht nur möglich, dass sich mehrere untereinander kommunizierende Arbeitsgeräteeinheiten in einem einzigen Bereich befinden, sondern auch, dass sich mehrere untereinander
kommunizierende Arbeitsgeräteeinheiten in mehreren zusammengesetzten Bereichen befinden und dort eine Bearbeitung vornehmen, vor allem wenn die zusammengesetzten Bereiche vorzugsweise das gesamte Feld abdecken. Auf diese Weise ist es besonders effizient möglich, ein bestehendes Feld, das sich in mehrere Bereiche im Sinne der vorliegenden Erfindung unterteilen lässt, zu bearbeiten, was die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht .
Weiter wird bevorzugt, dass Aufzeichnungen von bearbeiteten und/oder noch zu bearbeitenden Teilbereichen des Bereichs einem Verfahren zum Planen des Bearbeitens einer Restfläche des Bereichs zur Grunde gelegt werden. Beispielsweise kann eine bereits bearbeitete Fahrspur einer ersten Arbeitsgeräteeinheit als Zielkontur für eine zweite
Arbeitsgeräteeinheit eingesetzt werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bearbeiten eines viereckigen Bereichs eines Feldes mittels eines landwirtschaftlichen
Arbeitsgeräts, wobei der Bereich zwischen seinen Ecken Randabschnitte und dabei einen ersten Randabschnitt und einen zweiten Randabschnitt gegenüber dem ersten Randabschnitt aufweist und wobei der zweite Randabschnitt schräg zum ersten Randabschnitt verläuft, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich gemäß einem Verfahren zum Planen des Bearbeitens wie oben beschrieben bearbeitet wird. Mit anderen Worten wird der Bereich so bearbeitet, wie es sich aus der vorstehend erläuterten Planung ergibt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei eine Abweichung einer Position des Arbeitsgeräts von der Fahrspur ermittelt und bevorzugt korrigiert . Im bevorzugten Fall einer veränderbaren Arbeitsbreite wird die Abweichung vorzugsweise korrigiert, indem die Arbeitsbreite des Arbeitsgeräts verändert wird, wobei die Position des Arbeitsgeräts bevorzugt signallaufzeitbasiert und/oder satellitengestürzt bestimmt wird.
Für die in diesem Zusammenhang genannten Merkmale des Arbeitsgeräts gelten die bereits oben ausgeführten Definitionen und
Variationsmöglichkeiten. Insbesondere kann das Arbeitsgerät mehrere Arbeitsgeräteeinheiten aufweisen, die getrennt voneinander den Bereich des Felds bearbeiten, die Arbeitsbreite kann eine wirksame Arbeitsbreite oder eine tatsächliche Arbeitsbreite sein und es kann auch auf eine veränderbare Arbeitsbreite verzichtet werden.
Weiter wird bevorzugt, dass die Lage des ersten und/oder zweiten Randabschnitts, der ersten und/oder zweiten Arbeitsbahn, der Fahrspur, des Schaltpunkts und/oder des Einlenkpunkts und/oder die Bearbeitung des Bereichs nach zumindest einem dieser Parameter für einen nachgelagerten Prozess, insbesondere einen Ausbringvorgang und/oder zur Dokumentation gespeichert wird. Der genannte Parameter ist dabei insbesondere die Arbeitsbahn, die Fahrspur, der Schaltpunkt, der Einlenkpunkt oder der jeweilige Randabschnitt. Eine Speicherung des Bearbeitungsverfahrens führt einerseits zu einer besseren
NachVerfolgbarkeit der Umsetzung des Verfahrens und ermöglicht außerdem eine bessere Planung für die weitere Bearbeitung des Felds. Außerdem könnte durch eine solche Speicherung der Durchführung des Verfahrens die Möglichkeit geschaffen werden, dass Informationen für eine zukünftige Planung der Bearbeitung desselben Bereichs aufgenommen werden .
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern eines
landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts zum Bearbeiten eines
landwirtschaftlichen Felds ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, das Arbeitsgerät so zu steuern, dass ein zumindest viereckiger Bereich des Felds mittels des oben beschriebenen Verfahrens bearbeitbar ist.
Die Vorrichtung ist also beispielsweise so programmiert, dass das Verfahren zum Bearbeiten ausgeführt wird, insbesondere also die Einlenkpunkte und/oder Schaltpunkte während der Planung definiert wurden, und entsprechende Aktionen des Arbeitsgeräts zu einer passenden Zeit während der Bearbeitung initiiert werden.
Ein erfindungsgemäßes landwirtschaftliches Arbeitsgerät zum
Bearbeiten eines landwirtschaftlichen Felds ist dadurch
gekennzeichnet, dass das Arbeitsgerät eine Vorrichtung zum Steuern des landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts wie oben beschrieben aufweist.
Bei dem Arbeitsgerät handelt es sich also beispielsweise um einen Pflug, eine Feldspritze oder ein ähnliches Arbeitsgerät mit einer Steuerungseinheit oder allgemeiner einer Vorrichtung zum Steuern des Arbeitsgeräts, so dass das Bearbeitungsverfahren, wie es im vorliegenden Text beschrieben wird, durch das Arbeitsgerät
durchgeführt werden kann.
Bevorzugt ist dabei die Arbeitsbreite des Arbeitsgeräts während des Bearbeitens zwischen mindestens zwei verschiedenen Werten
veränderbar. Ein solches Arbeitsgerät wird bevorzugt, weil es eine besonders effiziente Bearbeitung des Bereichs zulässt, indem innerhalb gewisser Grenzen optimal auf die geplante Arbeitsbreite eingegangen werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt führt, wenn es auf einen Computer ausgeführt wird, ein Verfahren zum Planen einer Bearbeitung eines Bereichs eines landwirtschaftlichen Felds durch, wie es vorstehend beschrieben wurde.
Schließlich betrifft die Erfindung noch ein System zur
Fernunterstützung eines Verfahrens zur Planung einer Bearbeitung, das von einem Benutzer ausgeführt wird, wobei zumindest einer der Verfahrensschritte von einem von dem Benutzer entfernten Helfer ausführbar ist. Mit anderen Worten betrifft die Erfindung auch ein System zur RemoteUnterstützung der Planung der Bearbeitung des Feldes, beispielsweise wenn der eigentliche Nutzer des Feldes die Planung der Bearbeitung aus der Distanz durchführen oder durchführen lassen möchte, beispielsweise um auf Infrastruktur zurückzugreifen, die in seinem räumlichen Umfeld nicht zur Verfügung stehen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung und der Gesamtheit der
Patentansprüche .
KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht eines zu bearbeitenden Feldes, das einen viereckigen Bereich bildet.
Figur 2 zeigt eine Variante eines zu bearbeitenden Bereichs eines landwirtschaftlichen Feldes, der in der in Figur 2 gezeigten
Ausführungsformen zehn Ecken aufweist und in mehrere Bereiche unterteilt wurde.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Figur 1 zeigt ein Beispiel eines viereckigen Bereichs 10 eines landwirtschaftlichen Feldes, das mittels eines lenkbaren oder steuerbaren landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts bearbeitet werden soll. Figur 1 zeigt insbesondere die Fahrspurplanung.
Der Bereich 10 ist zunächst durch vier Eckpunkte 11, 13, 15, 17 definiert, zwischen denen sich vier Randabschnitte 12, 14, 16, 18 erstrecken. Ein erster Randabschnitt 12 verläuft entlang des linken Rands des Bereichs 10 und soll einen Startabschnitt für die Bearbeitung des Bereichs 10 darstellen. Ein dem ersten Randabschnitt 12 gegenüberliegender zweiten Randabschnitt 14 verläuft schräg zum ersten Randabschnitt 12 und stellt einen Zielabschnitt dar, das heißt den Abschnitt, an dem das landwirtschaftliche Arbeitsgerät die Bearbeitung des Bereichs 10 abschließen soll. Vor dem ersten Randabschnitt 12, d.h. in Figur 1 links des ersten Randabschnitts 12, und/oder hinter dem zweiten Randabschnitt 14, d.h. in Figur 1 rechts des zweiten Randabschnitts 14, kann sich das Feld vorzugsweise parallel zum ersten Randabschnitt 12 bzw. zweiten Randabschnitt 14 weiter erstrecken, so dass dort eine herkömmliche, effiziente und hochwertige Parallelbearbeitung des Feldes möglich ist, bis der Rand des Feldes erreicht wird. Mit anderen Worten kann der Bereich 10 vorzugsweise zwischen den Rändern des eigentlichen Feldes positioniert sein und dazu genutzt werden, die Ausrichtung der Fahrspuren von der des einen Randes an die des anderen Randes anzupassen .
Figur 1 zeigt vier nebeneinander verlaufende erste Arbeitsbahnen 20 parallel zum ersten Randabschnitt 12 und vier nebeneinander verlaufende zweite Arbeitsbahnen 22 parallel zum zweiten Randabschnitt 14. Jede der ersten Arbeitsbahnen 20 geht entlang einer Diagonalen 28, die sich zwischen dem ersten Randabschnitt 12 und dem zweiten Randabschnitt 14, genauer gesagt zwischen dem Eckpunkt 13 und dem Eckpunkt 17, erstreckt, in jeweils eine zweite Arbeitsbahn 22 über.
Entlang den ersten und zweiten Arbeitsbahnen 20, 22 ist eine Fahrspur 24 definiert, wobei die Breite der Fahrspur über den Bereich der ersten Arbeitsbahnen 20 bzw. zweiten Arbeitsbahnen 22 jeweils gleich ist und sich im Bereich der Diagonalen 28 von der Breite der ersten
Arbeitsbahnen 20 zur Breite der zweiten Arbeitsbahnen 22 oder von der Breite der zweiten Arbeitsbahnen 22 zur Breite der ersten Arbeitsbahnen 20 ändert. Außerhalb der Randabschnitte 16, 18, welche den ersten Randabschnitt 12 und den zweiten Randabschnitt 14 miteinander verbinden, wird ein Vorgewendebereich definiert, der in Figur 1 nicht separat eingezeichnet ist. In diesem Bereich kann das Arbeitsgerät wenden und wieder in den Bereich 10 eindringen.
Figur 1 zeigt ferner Einlenkpunkte 26 entlang der Fahrspur 24, die in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform auf der Diagonalen 28 liegen. An diesen Einlenkpunkten 26 ändert das Arbeitsgerät seine
Fahrtrichtung entlang der Fahrspur 24 von einer Richtung entlang einer der ersten Arbeitsbahnen 20 zu einer Richtung entlang einer der zweiten Arbeitsbahnen 22, wobei der Anteil einer Fahrtrichtung entlang der ersten Arbeitsbahnen 20 gegenüber einem Anteil entlang der zweiten Arbeitsbahnen 22 abnimmt, je größer eine Entfernung 30 von dem ersten Randabschnitt 12 wird und je kleiner eine Entfernung 32 von dem zweiten Randabschnitt 14 wird.
Figur 1 zeigt ferner Schaltpunkte 34, an denen damit begonnen wird, die Arbeitsbreite des Arbeitsgeräts an den nach dem folgenden Einlenkpunkt 26 zu befahrenden Abschnitt der Fahrspur 24 anzupassen. Diese Schaltpunkte 34 können auch in Fahrtrichtung hinter dem jeweiligen Einlenkpunkt 26 angeordnet sein oder mit dem jeweiligen Einlenkpunkt 26 zusammenfallen. Darüber hinaus ist es grundsätzlich möglich, den Bereich 10 mit einem Arbeitsgerät ohne variable
Arbeitsbreite zu bearbeiten und eine solche Bearbeitung gemäß dem Verfahren, wie es vorliegend beschrieben wird, zu planen. In diesem Fall kann auf einen Schaltpunkt 34 natürlich verzichtet werden.
Aus der Differenz A zwischen einer Breite der ersten Arbeitsbahnen 20 und einer Breite der zweiten Arbeitsbahnen 22 lässt sich die Anzahl an erforderlichen Einlenkpunkten 26 und damit letztlich die erforderliche Breite des Bereichs 10 bestimmen, um von der Richtung parallel zum ersten Randabschnitt 12 zu der Richtung parallel zum zweiten Randabschnitt 14 zu gelangen. Wenn der Randabschnitt 16 um ein Vielfaches dieser Differenz A größer als der Randabschnitt 18 ist, wird eine dieser Vielzahl entsprechende Anzahl an Durchgängen und
Einlenkpunkten 2 6 erforderlich. Es ist jedoch auch möglich, mehr also die minimal erforderliche Zahl an Einlenkpunkten und somit mehr nebeneinander verlaufende erste und zweite Arbeitsbahnen 20, 22 zu nutzen, um die Richtungskorrektur vorzunehmen. Dies hat den Vorteil, dass der Winkel, um den am Einlenkpunkt 26 gelenkt werden muss, kleiner wird. Bei einem Arbeitsgerät mit variabler Arbeitsbreite kann so auch eine geringere Verstellung der Arbeitsbreite genutzt werden, was beispielsweise den Vorteil hat, mehr Korrekturmöglichkeiten zu haben und eine gleichmäßigere Bodenbearbeitung zu erhalten.
Figur 2 zeigt einen komplexen, zehneckigen Bereich 40, der in mindestens vier jeweils viereckige Bereiche 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 unterteilt werden kann, um das erfindungsgemäße Verfahren zur effizienten Bearbeitung des komplexen Bereichs 40 einsetzen zu können. Die jeweiligen Elemente des Bereichs 40 entsprechen den mit gleicher Bezugsziffer versehenen Bereichen aus Figur 1, ergänzt um eine den jeweiligen Bereich kennzeichnende Ziffer nach einem Punkt.
Beispielsweise bezeichnen die Bezugszeichen 20.1 die ersten
Arbeitsbahnen (vgl. erste Arbeitsbahnen 20 in Figur 1) des ersten Bereichs 10.1, während die Bezugszeichen 20.2, 20.3 und 20.4 die ersten Arbeitsbahnendes zweiten, dritten und vierten Bereichs 10.2, 10.3 und 10.4 bezeichnen.
Der Fachmann erkennt außerdem, dass der komplexe Bereich 40 nicht nur in der in Figur 2 gezeigten Art in einzelne Bereiche 10.1 - 10.4 unterteilt werden kann, sondern auch andere Unterteilungen möglich sind. Beispielsweise kann auch ein Bereich definiert werden, der durch die Randabschnitte 12.2, 14.1 sowie die Diagonalen 28.1 und 28.2 begrenzt ist, wobei dessen „Diagonale" dann durch den „Randabschnitt" 16.1 gebildet wird.
Figur 2 dient der Illustration, dass nahezu jedes beliebige Feld in eine Vielzahl von „Bereichen" im Sinne der vorliegenden Erfindung unterteilbar ist, so dass das erfindungsgemäße Verfahren auf nahezu jede Kontur eines Felds anwendbar ist.
Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, eine Bearbeitung eines zumindest viereckigen Bereichs eines landwirtschaftlichen Felds mittels eines lenkbaren oder steuerbaren landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts besonders effizient und schonend zu planen, so dass eine gleichmäßige Bodenbearbeitung und ein geringer Verschleiß der beteiligten Arbeitsgeräte erzielt werden können.
Die obige Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und Beispiele dienen lediglich der Illustration der Erfindung und ist
selbstverständlich nicht einschränkend zu verstehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Planen eines Bearbeitens eines zumindest
viereckigen Bereichs (10) eines landwirtschaftlichen Felds mittels eines lenkbaren oder steuerbaren landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts, wobei der Bereich (10) zwischen seinen Ecken (11, 13, 15, 17) Randabschnitte (12, 14, 16, 18) und dabei einen ersten Randabschnitt (12) und einen zweiten Randabschnitt (14) gegenüber dem ersten Randabschnitt (12) aufweist und wobei der zweite Randabschnitt (14) schräg zum ersten Randabschnitt (12) verläuft, umfassend die folgenden Schritte:
(a) Bestimmen mehrerer nebeneinander verlaufender erster Arbeitsbahnen (20) parallel und/oder äquidistant zum ersten Randabschnitt (12) und Bestimmen mehrerer nebeneinander verlaufender zweiter Arbeitsbahnen (22) parallel und/oder äquidistant zum zweiten Randabschnitt (14) ,
(b) Bestimmen einer Fahrspur (24), die zumindest teilweise entlang den ersten Arbeitsbahnen (20) und den zweiten Arbeitsbahnen (22) verläuft und entlang der das landwirtschaftliche Arbeitsgerät vom ersten Randabschnitt (12) über den Bereich (10) zum zweiten Randabschnitt (14) bewegt werden soll , um den Bereich (10) zu bearbeiten,
(c) Bestimmen mehrerer Einlenkpunkte (26) entlang der Fahrspur
(24) , an denen das Arbeitsgerät von einer Richtung entlang einer der ersten Arbeitsbahnen (20) in eine Richtung entlang einer der zweiten Arbeitsbahnen (22) oder von einer Richtung entlang einer der zweiten Arbeitsbahnen
(22) in eine Richtung entlang einer der ersten Arbeitsbahnen (20) gelenkt wird, so dass die Fahrspur (24) mit zunehmender Entfernung (30) vom ersten Randabschnitt
(12) weniger entlang den ersten Arbeitsbahnen (20) und mit abnehmender Entfernung (32) zum zweiten Randabschnitt
(14) mehr entlang den zweiten Arbeitsbahnen (22) verläuft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einlenkpunkte (26) entlang der Fahrspur (24) so bestimmt werden, dass sie auf einer den ersten Randabschnitt (12) und den zweiten Randabschnitt (14) verbindenden Diagonalen (28) liegen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Arbeitsbreite des Arbeitsgeräts während des Bearbeitens zwischen mindestens zwei verschiedenen Werten veränderbar ist, wobei ein Schaltpunkt (34) oder mehrere Schaltpunkte (34) entlang der Fahrspur (24) bestimmt wird oder werden, an dem oder denen damit begonnen wird, die Arbeitsbreite des Arbeitsgeräts von einem der mindestens zwei Werte auf einen anderen der mindestens zwei Werte zu verändern.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Arbeitsgerät an einen Schlepper oder Träger ankoppelbar ist und insbesondere als Bodenbearbeitungsgerät oder als
Ausbringeinrichtung, bevorzugt als ein Pflug, ein Grubber, eine Scheibenegge, ein angetriebenes Bodenbearbeitungsgerät, eine Sämaschine, eine Feldspritze oder ein Düngestreuer ausgebildet ist .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fläche des Bereichs (10) des Felds die Form eines Trapezes, insbesondere eines rechtwinkligen Trapezes aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Arbeitsgerät eine Positionsbestimmungsvorrichtung,
insbesondere eine Vorrichtung zur signallaufzeitbasierten und/oder satellitengestützten Positionsbestimmung aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Lage und/oder Ausrichtung zumindest eines der Randabschnitte (12, 14, 16, 18) des Bereichs (10), bevorzugt aller zumindest vier Randabschnitte (12, 14, 16, 18) des Bereichs (10), durch Abfahren des zumindest einen Randabschnitts (12, 14, 16, 18), bevorzugt aller zumindest vier Randabschnitte (12, 14, 16, 18) des Bereichs (10), insbesondere mittels des Arbeitsgeräts, bestimmt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Schritte zeitversetzt zu einer Bearbeitung des Bereichs (10) durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Arbeitsgerät zumindest zwei Arbeitsgeräteeinheiten, bevorzugt mit jeweils einer Einheitsarbeitsbreite, die jeweils zwischen mindestens zwei verschiedenen Werten veränderbar ist, umfasst, die voneinander getrennt in räumlich verschiedenen
Teilbereichen des Bereichs (10) nutzbar sind, wobei die Schritte so durchgeführt werden, dass sich die
Arbeitsgeräteeinheiten beim Bearbeiten des Bereichs (10) ergänzen .
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei Aufzeichnungen von
bearbeiteten und/oder noch zu bearbeitenden Teilbereichen des Bereichs (10) einem Verfahren zum Planen eines Bearbeitens einer Restfläche des Bereichs zugrunde gelegt werden.
11. Verfahren zum Bearbeiten eines viereckigen Bereichs (10) eines Felds mittels eines landwirtschaftlichen Arbeitsgeräts , wobei der Bereich (10) zwischen seinen Ecken (11, 13, 15, 17) Randabschnitte (12, 14, 16, 18) und dabei einen ersten Randabschnitt (12) und einen zweiten Randabschnitt (14) gegenüber dem ersten Randabschnitt (12) aufweist und wobei der zweite Randabschnitt (14) schräg zum ersten Randabschnitt (12) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (10) gemäß einem Verfahren zum Planen des Bearbeitens nach einem der vorhergehenden Ansprüche bearbeitet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei eine Abweichung einer
Position des Arbeitsgeräts von der Fahrspur (24) ermittelt, und bevorzugt korrigiert wird, insbesondere bei veränderbarer Arbeitsbreite, indem die Arbeitsbreite des Arbeitsgeräts verändert wird, wobei die Position des Arbeitsgeräts bevorzugt signallaufzeitbasiert und/oder satellitengestützt bestimmt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Lage des ersten
(12) und/oder zweiten Randabschnitts (14), der ersten (20) und/oder zweiten Arbeitsbahn (22), der Fahrspur (24), des Schaltpunkts (34) und/oder des Einlenkpunkts (26) und/oder die Bearbeitung des Bereichs (10) nach zumindest einem dieser Parameter für einen nachgelagerten Prozess, insbesondere einen Ausbringvorgang, und/oder zur Dokumentation gespeichert wird.
14. Vorrichtung zum Steuern eines landwirtschaftlichen
Arbeitsgeräts zum Bearbeiten eines landwirtschaftlichen Felds, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, das Arbeitsgerät so zu steuern, dass ein zumindest viereckiger Bereich (10) des Felds mittels des Arbeitsgeräts gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13 bearbeitbar ist.
15. Landwirtschaftliches Arbeitsgerät zum Bearbeiten eines
landwirtschaftlichen Felds, dadurch gekennzeichnet, dass das
Arbeitsgerät eine Vorrichtung nach Anspruch 14 aufweist.
16. Landwirtschaftliches Arbeitsgerät nach Anspruch 15, wobei die Arbeitsbreite des Arbeitsgeräts während des Bearbeitens zwischen mindestens zwei verschiedenen Werten veränderbar ist.
17. Computerprogrammprodukt, das, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchführt.
18. System zur Fernunterstützung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das von einem Benutzer ausgeführt wird, wobei zumindest einer der Schritte von einem von dem Benutzer entfernten Helfer ausführbar ist.
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